高鉻鑄鐵軋輥是以碳含量為2.3-3.3%,鉻含量12-22%的高鉻白口耐磨鑄鐵為軋輥輥身外層材質,以球墨鑄鐵為軋輥芯部和輥頸材質,采用離心復合澆注工藝而生產的高合金復合鑄鐵軋輥。通常在各類合金鑄鐵軋輥中,隨著鐵水的凝固在輥身外層組織中析出的碳化物是Fe3C型,Fe3C型碳化物的顯微硬度為840-1100HV,而高鉻鑄鐵,由于鐵水中含有大量的鉻及鎳、鉬等合金元素,在鐵水凝固時輥身外層組織中析出的碳化物已不是Fe3C型滲碳體,而是呈現出M7C3型共晶碳化物,M7C3型碳化物的顯微硬度可達到1500-2000HV,因此耐磨性好 。 ? ? 高鉻復合鑄鐵軋輥輥身工作層的基體組織和基體組織中存在的碳化物的特性、數量、及其分布狀況對軋輥的使用性能起著決定性的作用。隨著高鉻鐵水中鉻含量的提高,特別是Cr/C比率的增大,軋輥輥身工作層基體組織中的Cr7C3型共晶碳化物的數量也隨之明顯增多。輥身表面硬度70-85HSD,輥頸表面硬度 35-45HSD,輥身表面硬度不均勻度≤4HSD。 ? ? 該種軋輥的優點是耐磨性好,不足之處就是軋輥熱敏感性高,對冷卻水的水質、水壓、水量要求較高 。 ? ? 高鉻鋼是上個世紀80年代初歐洲軋輥廠在綜合分析高鉻復合鑄鐵軋輥技術特性和使用性能的基礎上研究開發的含鉻量為8-14%,含碳量為0.8-1.8%,以及含有鉬、鎳和適量釩等合金元素的鑄鋼軋輥新材質,這種軋輥材料具有優良的抗熱裂紋性能和較高的耐磨損性能。以高鉻鋼作為軋輥的外層材料,以球墨鑄鐵作為軋輥的芯部和輥頸材質,采用離心復合澆注工藝而生產的高合金復合鑄鋼軋輥。高鉻鋼軋輥化學成分的確定是以有利于獲得不連續、而且對熱裂紋不敏感的細小M7C3型碳化物為前提。輥身表面硬度70-80HSD,輥頸表面硬度 35-45HSD,輥身表面硬度不均勻度≤4HSD。 高鉻鐵和高鉻鋼軋輥主要特點 高鉻鋼軋輥工作層材料中碳、鉻含量大大減少,碳化碳化物脆性相減少,其含量為5-10%,導熱性高于高鉻鐵軋輥,所以在軋輥使用時對冷卻水的要求不像高鉻鐵那樣苛刻。
現代化大型冷帶鋼軋機已實現無頭、半無頭軋制,對板帶的質量如冷軋板帶的表面平整度、厚度差等方面要求越來越高,對工作輥的質量要求也越來越高,無論是對表面硬度還是淬硬層深度的要求都有較大的提高。冷軋工作輥材質的研究一直備受軋輥界的高度重視,從軸承鋼逐漸發展到2%Cr、3%Cr、5%Cr型鋼,其發展通常以鉻含量的不斷提高為基本特征。近年來出現了半高速鋼、高速鋼軋輥材質,其組織和碳化物的研究已有一些報道。安徽環渤灣高速鋼軋輥有限公司的技術人員對一種新開發的鍛造高速鋼冷軋工作輥材料的淬火工藝進行研究,分析了淬火溫度對高速鋼軋輥組織、晶粒度、殘余奧氏體和硬度的影響,為開發高端冷軋工作輥提供理論及試驗基礎。 試驗用新型鍛造高速鋼軋輥材料采用50kg真空感應爐進行熔煉,然后高溫鍛造成100mm×100mm×250mm坯料,經700℃、4h退火后得到試驗用原始料。金相試樣為15mm×15mm×15mm方塊,采用箱式電阻爐進行不同溫度加熱,空冷淬火。采用660RLD/T型洛氏硬度計檢測硬度,采用X’perProX射線衍射儀檢測殘余奧氏體,采用Axiovert200MAT光學顯微鏡檢測組織和晶粒度,采用QUANTA400掃描電子顯微鏡觀察碳化物。 新型鍛造高速鋼軋輥鑄態組織為下貝氏體+萊氏體+少量馬氏體+條塊狀碳化物+顆粒狀碳化物,其中大塊的條狀碳化物為鋼液凝固過程中析出的碳化物,顆粒狀碳化物為冷卻過程中從奧氏體中析出的二次碳化物,碳化物含量為3.6%。研究表明: (1)淬火溫度影響碳化物的溶解,隨著淬火溫度的升高,高速鋼軋輥淬火組織中碳化物含量逐漸減少。當溫度升高至1200℃時,粒狀碳化物已基本溶解,僅剩少量塊狀碳化物。 (2)隨著淬火溫度的升高,高速鋼晶粒不斷長大。當淬火溫度超過1040℃時,晶粒長大趨勢明顯,淬火溫度超過1160℃,晶粒度達4.5級,晶粒粗化已十分嚴重。 (3)隨著淬火溫度的升高,殘余奧氏體含量不斷增加。當淬火溫度在1080℃以下時,殘余奧氏體含量增加較平緩,隨后其含量急劇增加。當淬火溫度達到1160℃時,殘余奧氏體含量增至38%。因此,從殘余奧氏體含量控制方面考慮,淬火溫度應低于1080℃. (4)在1040℃淬火時,硬度達到峰值,高可達64.1HRC,此時高速鋼軋輥組織、晶粒度、殘余奧氏體含量匹配達到良好。 (5)新型鍛造高速鋼軋輥材料淬火溫度應選擇在1020~1080℃之間。
軋機上使金屬產生連續塑性變形的主要工作部件和工具。軋輥主要由輥身、輥頸和軸頭3部分組成。輥身是實際參與軋制金屬的軋輥中間部分。它具有光滑的圓柱形或帶軋槽的表面。輥頸安裝在軸承中,并通過軸承座和壓下裝置把軋制力傳給機架。傳動端軸頭通過連接軸與齒輪座相連,將電動機的轉動力矩傳遞給軋輥。軋輥在軋機機架中可呈二輥、三輥、四輥或多輥形式排列。 軋輥分類 ? ? ?軋輥的分類方法有多種,主要有:(1)按產品類型分有帶鋼軋輥、型鋼軋輥、線材軋輥等;(2)按軋輥在軋機系列中的位置分有開坯輥、粗軋輥、精軋輥等;(3)按軋輥功能分有破鱗輥、穿孔輥、平整輥等;(4)按軋輥材質分有鋼軋輥、鑄鐵軋輥、硬質合金軋輥、陶瓷軋輥等;(5)按制造方法分有鑄造軋輥、鍛造軋輥、堆焊軋輥、鑲套軋輥等;(6)按所軋鋼材狀態分有熱軋輥、冷軋輥。各種分類可以相應組合而使軋輥有更明確的含義,如熱軋帶鋼用離心鑄造高鉻鑄鐵工作輥。 ?
冷軋輥制造過程的主要環節有熔煉、鍛造、熱處理、加工和檢驗。冷軋輥在工作過程中要承受很大的軋制應力,加上軋件的焊縫、夾雜、邊裂等問題,容易導致瞬間高溫,使工作輥受到強烈熱沖擊,造成裂紋、粘輥、剝落甚至報廢。因此,冷軋輥要有抵抗因彎曲應力、扭轉應力、剪切應力引起的開裂和剝落的能力,同時也要有高的耐磨性、高的接觸疲勞強度、高的斷裂韌性和熱沖擊強度等。所以如何提高軋輥的使用壽命,一直是軋輥制造業面臨的重大問題。軋輥的無損檢測通常用超聲波探傷儀進行。冷軋輥探傷標準中通常把輥身依受力情況分成表面區、中心區和中間區,然后依斷裂力學原理分別規定各區允許存在的缺陷的臨界尺寸。探傷工作者應具備軋輥制造知識,以便于判定缺陷性質,同時還應兼有軋輥使用知識,才能估計這些缺陷是否可能在具體使用條件下引發服役損傷。 ?
軋機上使金屬產生連續塑性變形的主要工作部件和工具。軋輥主要由輥身、輥頸和軸頭3部分組成。輥身是實際參與軋制金屬的軋輥中間部分。它具有光滑的圓柱形或帶軋槽的表面。輥頸安裝在軸承中,并通過軸承座和壓下裝置把軋制力傳給機架。傳動端軸頭通過連接軸與齒輪座相連,將電動機的轉動力矩傳遞給軋輥。軋輥在軋機機架中可呈二輥、三輥、四輥或多輥形式排列。
石墨鋼可用于制造初軋機的熱軋輥,也可用于板坯、型鋼熱軋帶鋼等軋機的粗軋機架上。這種材質由于組織中含有石墨,可以提高熱導性而降低熱應力。使熱裂紋的形成與擴展大為減少,提高軋輥耐磨性和咬入能力,延長軋輥使用壽命。另外,這種材質的軋輥由表面至心部的硬度變化小,可以加工較深的孔型,使槽底和側壁有相同的耐磨性。石墨鋼還可用于自潤滑軸承材料。
石墨鋼軋輥的制造應考慮到合金成分、孕育劑和熱處理等。 (1)合金成分。提高含碳量,增加了組織中碳化物數量,可使硬度和耐磨性提高。但韌性和抗彎強度降低。另外為調整游離石墨的數量,可減少硅和提高鉻含量。 (2)孕育劑。為使在鑄態能有石墨析出,可在鋼水中加入孕育劑。常用孕育劑有稀土、稀土鎂、硅鐵、硅鈣合金等。 (3)熱處理。為提高石墨鋼軋輥的性能和進一步使碳化物石墨化,在制造過程中應進行熱處理。常用熱處理工藝為920~950℃正火和700~750℃回火。也可增加一次1100~1150℃的擴散退火以改善碳化物的形狀。通過熱處理可消除鑄造應力并使韌性提高。最后的組織可以是珠光體和碳化物,其中游離石墨量為0.1%~0.5%。石墨形狀為球狀或團絮狀,尺寸約為8~15μm。 應用編
一種高碳耐磨鑄鋼。其化學成分根據用途不同可在一定范圍內變動,一般含有1.2~1.6%碳,0.5~1.5%硅,0.3~ 0.4%錳。鑄態組織為粗大珠光體和分布于晶界的 二次滲碳體。經過熱處理后變為馬氏體、珠光體或鐵素體基體和點狀石墨的混合組織。石墨鋼兼有鋼和鑄鐵的性能,具有一定的強度、良好的耐磨性和減震性,切削加工性好,缺口敏感性小。在磨粒磨損條件下,其耐磨性優于高錳鋼,成本亦較低,主要用 作球磨機襯板和滾球、鍛模、冷沖模、拉絲模和噴 砂嘴等。
石墨鋼是超高碳過共析鋼,經過適當的熱處理,一部分碳以石墨形態析出。這種鋼主要依靠石墨起潤滑作用,是一種耐摩擦磨損的材料。根據碳含量的不同,可以有各種石墨鋼牌號,其成分范圍為:1.3%~2.0%碳;1.1%~1.5%硅;0.4%~0.8%錳;0.4%~1.5%鎳;0.4%~1.5%鉻;0.2%~0.6%鉬。
? ?鍛鋼系軋輥通過冶煉、鍛造、熱處理,使軋輥輥身工作層具有均勻一致高硬度、高耐磨性和優良的抗事故能力,同時保證軋輥輥頸和輥身芯部具有一定的強度和高的韌性。鍛鋼軋輥具有的這一獨特性能,使其在冷軋以及有色軋制方面,有著鑄造軋輥不可替代的優勢。 ?按使用條件,鍛鋼軋輥可分為鍛鋼熱軋輥及鍛鋼冷軋輥,鍛鋼熱軋輥主要用于熱軋開坯及型鋼粗軋輥,鍛鋼冷軋輥被廣泛用于冷軋輥。鍛鋼冷軋輥使用要求高,輥身表面必須具有高而均勻的硬度,以保證冷軋帶材或鋼板的尺寸精度和良好的表面質量,輥身具有一定的淬硬層深度,具有高的抗事故能力,為此,對軋輥的原始組織要求很嚴,一是純凈的冶金質量,二是組織的均勻性。我國目前主要使用含鉻2%左右的冷軋輥材質,HS90以上的工作層在10mm左右,而新開發的含鉻5%的Cr5系列冷軋輥, HS90以上的工作層在30mm以上,Cr 5系列冷軋工作輥在各方面體現出的優良性 能,必將逐步替代傳統上使用的Cr 2系列冷輥,成為冷軋工作輥的發展方向。 ?
? ?鑄鋼系軋輥可分為兩類:鋼軋輥(含碳量0.4-1.4%)和半鋼軋輥(含碳量1.4-2.4)鋼軋輥含碳量低,故硬度較低,其組織一般由鐵素體和珠光體組成,隨著含碳量增加,鐵素體量減少,珠光體量增加。為提高硬度,可加入Cr、Ni、Mo等合金元素,或者進行特殊熱處理,由于鋼軋輥具有高的抗拉強度和韌性,適用于軋制溫度高、軋制載荷大的開坯軋機或初軋機,也可用做支撐輥。如進行特殊熱處理,得到HS90以上的高硬度,亦可用做冷軋工作輥。 ? ?半鋼軋輥含碳量在鑄鋼輥和鑄鐵輥之間,其組織主要由珠光體構成,并含有一定的碳化物,因此,其強度比鑄鋼軋輥稍高,比鑄鐵軋輥低,其硬度比一般鑄鋼軋輥高半鋼軋輥的最主要特點是內部硬度降落很小,因此,特別適用于制造深孔型軋輥,同時廣泛應用于型鋼軋機粗軋和精軋機架、熱軋帶鋼連軋機粗軋和精軋前段工作輥。半鋼軋輥材質中若增加硅含量,通過石墨化處理,具有高的抗熱裂性和強韌性,作為初軋機開坯軋輥、大型型鋼粗軋輥、開坯連軋機軋輥和熱軋帶鋼連軋機立輥,可獲得良好的軋制效果。 ? ?1、合金鑄鋼軋輥依其化學成分和熱處理工藝,可使輥身外層基體組織為珠光體及貝氏體。珠光體可以是片狀或球狀,或是索氏體類型回火索氏體不僅具有高的強韌性,而且具有優良的抗熱裂性,尤其是帶位相的回火索氏體組織還兼有優良的耐磨損性能,故用于初軋機時,軋制效果良好。 ? ?2、鑄造高鉻鋼軋輥 ? ?高鉻鋼軋輥是以其高鉻鋼(C:0.5-1.5%、Cr:8-15%)為輥身外層材質,以球墨鑄鐵為芯部材質,采用離心復合澆注工藝生產的,由于其輥身外層具有比高鉻復合鑄鐵材質更加富鉻的基體組織,耐磨性極好。此外,由于高鉻鋼軋輥輥身工作層基體組織中的碳化物含量較低,使其具有優良的抗熱裂性,基于此,高鉻鋼軋輥是目前熱連軋機粗軋輥選材的發展趨勢。 ? ?3、離心復合高速鋼軋輥高速鋼軋輥不僅具有高的抗熱裂性,同時其高的耐磨性及紅硬性可大大延長軋輥壽命,提高軋材質量,可用于熱帶連軋機精軋前段工作輥。 ? ?4、半鋼軋輥 ? ?半鋼軋輥含碳量通常為1.4-2.4%,機械性能處于處于鑄鋼和鑄鐵之間,具有硬度降落小,耐磨性能高等特點,廣泛用于型鋼軋機粗軋和中軋機架、熱軋帶鋼連軋機粗軋和精軋前段工作輥,當半鋼含碳量大于1.9%時,稱之為高碳半鋼,高碳半鋼由于碳含量較高,基體組織中存在有共晶碳化物和偽共晶碳化物,被用于開坯連軋機架用輥、型鋼軋機中間機架和精軋機架用輥。半鋼軋輥用做熱軋輥時,為提高耐裂性,成分中增加硅含量,成為石墨鑄鋼軋輥,集中了鑄鋼和鑄鐵二者的優點,大量用于鋼坯熱連軋機軋輥和型鋼軋機軋輥。 ?
鑄鐵系軋輥的含碳量在2.5%—3.5%左右,按主要材質可分為普通鑄鐵軋輥、高鎳鉻無限冷硬復合鑄鐵軋輥、高鉻復合鑄鐵軋輥和合金球墨鑄鐵軋輥四大類。鑄鐵軋輥中常見的組織可分為基體、滲碳體、石墨三大類,基體組織主要氏體、鐵素體、珠光體、貝氏體和馬氏體,石墨在鑄鐵中的形態一般有片狀和球狀兩種:
?冷彎型鋼是一種制作輕型鋼結構的主要材料,采用的是鋼板或者鋼帶冷彎成型制成,是一種壁厚可以制作的特別薄的鋼材,可以用作建筑結構及車輛制造、農業機械制造等多方面。冷彎型鋼的種類也有很多,比如按照截面分為開口、半閉口等,按照形狀可以分為角鋼、Z型鋼等。 隨著社會的發展,科技的進步,冷彎型鋼的市場也越來越大,很多廠家開始投入到冷彎型鋼的生產和加工中,但是生產冷彎型鋼的過程中也會碰到一些問題,比如冷彎型鋼在生產的過程中出現袋形波,這種狀況會影響到材料的品質和性能。 冷彎香港由于是一種薄的鋼材,冷彎設備在加工中出現袋形波的幾率比厚板的要高,主要是因為冷彎型鋼的斷面邊緣的寬度對于袋形波有一定的影響。操作者需要通過對板料施加一定的拉力才能夠使袋形波的現象得到緩解。 ? 袋形波的形成原因主要是因為彎曲的過程中出現脫線的狀況,所以彎曲的地方有橫向拉應力和應變力,所以縱向的冷彎型鋼部分對于中間的部分便會施加一定的壓力,因此中間部分便會失衡,從而產生袋形波。 石家莊班鼎機械設備科技有限公司專業致力于冷彎設備|冷彎機械|冷彎軋輥|金屬板料復雜截面輥壓冷彎技術,擁有豐富設計及實踐經驗的工程技術人員,借助先進設計軟件工具及數控加工設備,開發制造用戶需求的各種冷彎成形設備及軋輥模具,滿足不同用戶需求,冷彎設備|冷彎機械|冷彎軋輥|金屬板料復雜截面輥壓冷彎技術領域涉及鋼構、汽車、門窗、貨架、交通.精密五金等行業。 ?
軋輥的工作條件 軋輥是用于金屬塑性變形的工具。 它是決定軋機效率和軋制材料質量的重要消耗品。 下面就為大家分別介紹它們分別針對冷、熱軋輥的工作條件,如下所示: 一、冷軋輥的工作條件 冷軋輥需要在工作過程中承受較大的軋制循環應力和強烈的摩擦。 冷軋輥的工作條件主要包括: 1.輥表面必須具有高且均勻的表面硬度,通常硬度必須大于62HRC 2.需要較深的硬化層,輥邊緣的硬度必須相對較低; 3.輥頸硬度較低 4.冷軋輥必須具有足夠的抵抗扭轉應力,彎曲應力和剪切應力引起的開裂和剝離的能力; 5.應具有較高的耐磨性,接觸疲勞強度,斷裂韌性和熱沖擊強度。 二、熱軋輥的工作條件 熱軋輥通常在700℃?800℃的高溫環境下工作,可以承受很強的軋制力。 其工作條件通常如下: 1.熱軋輥材料必須具有高淬透性; 2.必須具有低的熱膨脹系數; 3.必須具有高導熱性和高溫屈服強度; 4.必須具有較高的抗氧化性和高溫蠕變強度; 5.應具有優良的抗回火性和均勻的表面硬度等。